食品和制药中的碳酸钙：应用、优势和市场趋势
1. 简介 碳酸钙
碳酸钙作为一种重要的无机化工产品，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料等行业。随着碳酸钙行业的发展和技术进步，它也被广泛应用于牙膏、食品、制药和饲料行业。在制药领域，碳酸钙可用作中和剂、助滤剂、缓冲剂、增溶剂、填充剂和钙补充剂。在食品加工领域，碳酸钙可用作营养补充剂、膨松剂、发酵剂和填充剂。
2. 食品级及医药级碳酸钙的种类及标准
碳酸钙因其含钙量高、无毒无刺激、色泽洁白、易于加工、成本低廉等特点，在食品加工行业得到广泛应用。根据加工方法，食品添加剂用碳酸钙分为化学法制备的轻质（纳米）碳酸钙，以及通过研磨石灰石、方解石、牡蛎壳等获得的重质碳酸钙。从钙源角度来看，食品工业用碳酸钙可以来源于方解石、石灰石、白云石等矿物原料，也可以来源于贝壳、蛋壳等生物原料。目前，矿物基碳酸钙占据市场主导地位，而生物基碳酸钙的研究也较为活跃。然而，生物基碳酸钙在生物利用度和纯度方面具有优势，但在工业化生产、食品安全和原料稳定性方面面临挑战。
长期以来，世界各地的药典和食品安全法规对碳酸钙的质量标准，尤其是重金属含量均有明确的规定。2017年1月1日，《食品添加剂碳酸钙（包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙）》《GB1886.214-2016食品安全国家标准》正式实施。该标准规定了食品级碳酸钙的质量要求和检测方法。关键质量指标包括：
3. 食品和制药领域的关键应用
（1）食品营养补充剂
碳酸钙广泛用于钙强化保健食品、面粉制品、谷物早餐、饼干、乳制品、软胶囊、饮料等产品中，作为营养补充剂。在面粉制品中，碳酸钙可以提高钙含量，使产品增白，并改善质地，通常以400-800目的粉末形式存在。在面包中，碳酸钙可作为改良剂，增加钙含量，减少丙烯酰胺的形成，并增强面团结构。
Omya 开发了一种高纯度 天然碳酸钙 纳米碳酸钙具有独特的粒径和表面特性，可减缓沉淀并提高再分散性。日本研究人员研制出一种比表面积高达30平方米/克的纳米碳酸钙，可在有效抑制沉淀的同时，提高乳品饮料中的钙含量。
（2）复合膨松剂
膨松剂主要用于面包、蛋糕、饼干和膨化食品。在复合膨松剂中添加碳酸钙，可以提高膨松增白效果。在烘焙过程中，碳酸钙与酵母和酶发生反应，促进面团发酵，增强面筋结构，从而改善产品质量和货架期。研究表明，在膨松剂中添加3%的碳酸钙，可以略微改变产品的蓬松度，降低硬度，并改善质构。黄晓燕等的研究发现，藜麦膨化食品中碳酸钙的添加量与酥脆度呈正相关，0.2%为最佳添加量。
（3）保健食品和活性药物成分（API）
最近的研究证实，膳食补充剂中的某些原料，例如碳酸钙D3、葡萄糖胺、硫酸软骨素、姜黄素和维生素D，可以增加骨密度。其中，碳酸钙的使用最为频繁，其用量有时甚至超过50%。
蒋玉婷等采用400目碳酸钙研制出高钙蛋白粉，解决了生产过程中的结块问题，产品感官、理化、微生物指标均符合标准，适合老年人营养需要。
（4）有机钙盐原料
生物质衍生的碳酸钙可以合成高纯度的药用级有机钙盐，例如柠檬酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙等。例如，富含碳酸钙和碳酸镁的蛋壳可以煅烧成高活性的生物基钙盐。氧化钙，有机钙盐合成的热点。
· 醋酸钙：吸收性优良，pH值中性，用作食品强化剂、螯合剂和防腐剂。
· 丙酸钙：一种安全的食品和饲料防腐剂，可有效对抗霉菌和细菌。
· 乳酸钙：一种常见的钙补充剂，可促进骨骼健康并预防缺钙。
4. 高钙含量和吸收率扩大市场潜力
目前的钙强化剂分为三类：无机钙（例如碳酸钙、磷酸钙）、生物钙和有机钙。无机钙虽然钙含量高（碳酸钙中钙含量达40%）且价格实惠，但其溶解度和吸收率较低。然而，超细粉体加工技术的进步已将纳米碳酸钙的吸收率提高到39%以上，缩小了与有机钙的差距。
从生产角度来看，中国食品和医药碳酸钙市场仍是一片“蓝海”。四川金石亚洲药业和武汉同济现代医药等公司报告称，其营收有所增长，但高端产品开发仍然有限。大多数国内生产商的年产能为2至5万吨，只有几条新生产线计划在2023年前投产。
随着人口老龄化和健康意识的增强，高生物利用度钙产品的需求激增。全国营养调查显示，超过50%的城市居民钙摄入量不足所需量的一半，这意味着3亿人的潜在市场。
总之，在技术进步和未满足的营养需求的推动下，钙补充剂市场前景广阔。